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求异思维、一题多解

2014-07-28宋承良

博览群书·教育 2014年2期
关键词:节车厢初速度路程

宋承良

在解题的过程中,许多物理问题从不同的角度、运用不同的方法,也可以得到相同的结果。这就需要我们根据掌握的物理知识和物理规律,求异思维、寻求多种解题方法,从而激发学生的探索精神、提高创造性思维的能力。

一、正向思维和逆向思维

例题1. 汽车以20的初速度做匀减速运动,5s末停下来,求汽车2s末至4s末通过的路程?

(1)按照正向思维的方法,其解是:

a = = = –4

汽车前4s通过的路程s= vt +at=20×4–×4×4=48m

汽车前2s通过的路程s= vt +at=20×2–×4×2=32m

所以,2s末至4s末汽车通过的路程为:

= s- s= 48m -32m = 16m

(2)按照逆向思维的方法,其解是:

把汽车的运动反向看成是初速度为零的匀加速直线运动,根据s:s:s… = 1:3:5… 可得:

s=at=×4×1=2m

故2s末至4s末汽车通过的路程为:

=(3+5)s= 8×2 =16m

例题2. 一列火车进站做匀减速运动,某人站在月台上,他测得进站火车的第一节车厢从他身旁经过历时t,当火车最后停下来时,火车的第九节车厢末端刚好与该人平齐,求这九节车厢从该人身旁经过共历时多少?

(1)按正向思维的方法,其解:

设每节车厢的长度为L,九节车厢共历时为t

由 v=v+at 和v=0 得到:

v= -at ……

由 s=vt + at 得到:

第一节车厢 L=vt +at……

全部九节车厢 9L= vt +at……

由解得 t=(9+6t)

(2)按照逆向思维的方法,其解是:

把火车的运动逆向看做初速度为零的匀加速运动,则:

L=at-a(t -t) ……

9L=at ……

由解得 t=(9+6t)

由以上两例可知,逆向思维有其独特性,有时它比正向思维解题更加简便易行。

二、单向思维和多向思维

例题3. 做匀加速直线运动的物体,从某时刻起,在第3s内和第4s内的位移分别为21m和27m,求加速度a和某时刻的速度v。

本题解法较多,这里给出四种

解法(1) 设前2s、前3s、前4s的位移各为s、s、s 则有:

s=2v+a×2

s=3v+a×3

s=4v+a×4

再设第3s内、第4s内的位移分别是s、s 则有:

s= s- s= v+2.5a = 21 ……

s= s- s= v+3.5a = 27 ……

由解得 :a = 6 v = 6

解法(2):根据s=at得:

a == 6

设2s末的速度为v,则s= vt+at

即 21`= v×1+×6×1 ∴ v= 18

根据v=v+at 得v=18-6×2=6

解法(3): 设2.5s末、3s末的速度为v、v 则:

v==21 v==24

又根据v=v+at 得 :24= v+3a ……

21= v+2.5a ……

由解得: a = 6 v = 6

解法(4):初速度v≠0的匀变速直线运动可视为一个速度等于v的匀速直线运动和一个初速度为零、加速度为a的匀变速直线运动的合运动。这样初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律便可直接应用了。于是有:

==

解得:v = 6

由s=at得 a = 6

比较可知,解法(1)依赖于单向思维模式s=vt + at ,思维狭窄。而解法(2)、(3)、(4)善于从不同的方向和角度系统的分析考虑,尽所有可能寻求解决问题的各种方法和答案,摆脱了单向思维的单一化。多向思维是培养学生能力、发展学生智力的重要途径。

诚然,改变学生的思维方式、培养学生的思维能力不是一日之功,需要教师在教学活动中主动的、积极的示范、引导。endprint

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